KR20070052897A - Electron emission display device - Google Patents

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KR20070052897A
KR20070052897A KR1020050110680A KR20050110680A KR20070052897A KR 20070052897 A KR20070052897 A KR 20070052897A KR 1020050110680 A KR1020050110680 A KR 1020050110680A KR 20050110680 A KR20050110680 A KR 20050110680A KR 20070052897 A KR20070052897 A KR 20070052897A
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electron emission
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electrodes
black layer
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KR1020050110680A
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홍수봉
이상조
전상호
조진희
안상혁
제병길
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삼성에스디아이 주식회사
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 제1 기판과 제2 기판의 온도 차이에 의한 스페이서 주위의 전자빔 왜곡을 억제할 수 있는 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전자 방출 표시 디바이스는 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판에 형성되는 전자 방출부들과, 제1 기판에 제공되어 전자 방출부들의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들과, 제2 기판의 일면에 서로 이웃하게 형성되는 형광층들 및 흑색층과, 형광층들과 흑색층의 어느 일면에 형성되는 애노드 전극 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치하는 스페이서들을 포함하고, 제1 기판과 제2 기판이 구동 과정에서 하기 조건을 만족한다.The present invention relates to an electron emission display device capable of suppressing electron beam distortion around a spacer due to a temperature difference between a first substrate and a second substrate. The electron emission display device according to the present invention includes a first substrate and a second substrate disposed to face each other, electron emission portions formed on the first substrate, and a driving electrode provided on the first substrate to control electron emission of the electron emission portions. And the fluorescent layers and the black layer formed adjacent to each other on one surface of the second substrate, the anode electrode formed on one surface of the fluorescent layers and the black layer, and spacers positioned between the first substrate and the second substrate. And the first substrate and the second substrate satisfy the following conditions in the driving process.

0.9 ≤ T2/T1 ≤ 10.9 ≤ T2 / T1 ≤ 1

여기서, T1(℃)은 제1 기판의 온도를 나타내고, T2(℃)는 제2 기판의 온도를 나타낸다.Here, T1 (° C) represents the temperature of the first substrate, and T2 (° C) represents the temperature of the second substrate.

제1기판, 제2기판, 스페이서, 온도, 형광층, 흑색층, 구동전극 First substrate, second substrate, spacer, temperature, fluorescent layer, black layer, driving electrode

Description

전자 방출 표시 디바이스 {ELECTRON EMISSION DISPLAY DEVICE}Electron Emission Display Device {ELECTRON EMISSION DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도이다.1 is a partially exploded perspective view of an electron emission display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 제1 기판과 제2 기판의 온도 비율 변화에 따른 스페이서 주위의 전자빔 왜곡 정도를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the degree of electron beam distortion around a spacer according to a change in the temperature ratio of the first substrate and the second substrate.

본 발명은 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제1 기판과 제2 기판의 온도 차이에 의한 스페이서 주위의 전자빔 왜곡을 억제할 수 있는 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electron emission display device, and more particularly, to an electron emission display device capable of suppressing electron beam distortion around a spacer due to a temperature difference between a first substrate and a second substrate.

일반적으로 전자 방출 소자(electron emission element)는 전자원의 종류에 따라 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식으로 분류할 수 있다.In general, an electron emission element may be classified into a method using a hot cathode and a method using a cold cathode according to the type of electron source.

여기서, 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 전계 방출 어레이(Field Emitter Array; FEA)형, 표면 전도 에미션(Surface-Conduction Emission; SCE)형, 금속-절연층-금속(Metal-Insulator-Metal; MIM)형 및 금속-절연층-반도체(Metal-Insulator-Semiconductor; MIS)형 등이 알려져 있다.Here, the electron-emitting device using the cold cathode is a field emitter array (FEA) type, a surface conduction emission type (SCE) type, a metal-insulation layer-metal Metal (MIM) type and Metal-Insulator-Semiconductor (MIS) type are known.

이 중 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 소자는 전자 방출부와 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극으로서 하나의 캐소드 전극과 하나의 게이트 전극을 구비하며, 전자 방출부의 구성 물질로 일 함수가 낮거나 종횡비가 큰 물질, 일례로 탄소 나노튜브와 흑연 및 다이아몬드상 카본과 같은 탄소계 물질을 사용하여 진공 중에서 전계에 의해 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한다.The field emission array (FEA) type electron emission device includes an electron emission portion and a driving electrode for controlling electron emission of the electron emission portion, and includes one cathode electrode and one gate electrode. The use of low or high aspect ratio materials, such as carbon nanotubes and carbon-based materials such as graphite and diamond-like carbon, utilizes the principle that electrons are easily released by an electric field in vacuum.

전자 방출 소자는 제1 기판에 어레이를 이루며 배치되어 전자 방출 디바이스(electron emission device)를 구성하고, 전자 방출 디바이스는 형광층과 애노드 전극 등으로 이루어진 발광 유닛이 구비된 제2 기판과 결합하여 전자 방출 표시 디바이스(electron emission display device)를 구성한다.The electron emission devices are arranged in an array on the first substrate to form an electron emission device, and the electron emission device is combined with a second substrate having a light emitting unit composed of a fluorescent layer and an anode electrode to emit electrons. A display device (electron emission display device) is constituted.

제1 기판과 제2 기판은 밀봉 부재에 의해 가장자리가 일체로 접합된 후 내부가 배기되어 진공 용기를 구성한다. 그리고 진공 용기 내부에는 복수의 스페이서들이 위치하여 제1 기판과 제2 기판의 간격을 일정하게 유지시키며, 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하여 진공 용기의 변형과 파손을 방지하는 역할을 한다.The edges of the first substrate and the second substrate are integrally bonded by the sealing member, and then the inside thereof is exhausted to form a vacuum container. In addition, a plurality of spacers are disposed inside the vacuum container to maintain a constant distance between the first substrate and the second substrate, and to support the compressive force applied to the vacuum container to prevent deformation and breakage of the vacuum container.

전술한 전자 방출 표시 디바이스에서 제1 기판에 제공되는 구동 전극들과 제2 기판에 제공되는 애노드 전극은 구동시 열이 발생하며, 특히 전자들을 방출하는 제1 기판 측의 구동 전극들에서 많은 열이 발생하므로 제1 기판과 제2 기판은 각기 다른 온도를 유지하게 된다.In the above-described electron emission display device, the driving electrodes provided on the first substrate and the anode electrode provided on the second substrate generate heat during driving, and in particular, a large amount of heat is generated on the driving electrodes on the side of the first substrate emitting electrons. As a result, the first substrate and the second substrate maintain different temperatures.

이때 진공 용기 내부는 대략 10-6torr의 진공도로 유지되기 때문에 대류를 통한 열의 전달은 차단되지만, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 스페이서들을 통해 열전도가 발생한다. 그리고 스페이서의 높이 방향에 따른 온도 차이는 이 높이 방향을 따라 스페이서 표면의 전위 변화를 유발하여 스페이서 주위의 등전위선을 왜곡시킨다. 통상의 경우 스페이서가 배치된 부위는 다른 부위에 비해 제2 기판을 향해 상승된 등전위선 분포를 보인다.At this time, since the inside of the vacuum vessel is maintained at a vacuum degree of approximately 10 −6 torr, heat transfer through convection is blocked, but thermal conduction occurs through spacers disposed between the first substrate and the second substrate. The temperature difference along the height direction of the spacer causes a change in the potential of the spacer surface along this height direction, thereby distorting the equipotential lines around the spacer. In general, the portion where the spacer is disposed shows an equipotential line distribution that is higher toward the second substrate than the other portion.

그 결과 스페이서 주변의 전자 방출부에서 방출된 전자들은 대응하는 형광층을 향해 직진하지 못하고 흑색층이나 이웃 단위 화소의 형광층을 향해 진행하게 된다. 특히 이웃 단위 화소의 타색 형광층을 발광시키는 경우, 화면의 색순도가 낮아지는 등 표시 품질이 저하되는 문제가 있다.As a result, the electrons emitted from the electron emission unit around the spacer do not go straight to the corresponding fluorescent layer but proceed toward the fluorescent layer of the black layer or the neighboring unit pixel. In particular, when the other color fluorescent layer of the neighboring unit pixel emits light, there is a problem that the display quality is degraded, such as the color purity of the screen is lowered.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 제1 기판과 제2 기판의 최적화된 온도 설정을 통해 스페이서 주변의 전자빔 왜곡을 억제할 수 있는 전자 방출 표시 디바이스를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an electron emission display device capable of suppressing electron beam distortion around a spacer through an optimized temperature setting of a first substrate and a second substrate. .

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판에 형성되는 전자 방출부들과, 제1 기판에 제공되어 전자 방출부들의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들과, 제2 기판의 일면에 서로 이웃하게 형성되는 형광층들 및 흑색층과, 형광층들과 흑색층의 어느 일면에 형성되는 애노드 전극 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치하는 스페이서들을 포함하고, 제1 기판과 제2 기판이 구동 과정에서 하기 조건을 만족하는 전자 방출 표시 디바이스를 제공한다.A first substrate and a second substrate disposed to face each other, electron emission portions formed on the first substrate, driving electrodes provided on the first substrate to control electron emission of the electron emission portions, and a surface of the second substrate. A fluorescent layer and a black layer formed adjacent to each other, an anode electrode formed on one surface of the fluorescent layers and the black layer, and spacers positioned between the first substrate and the second substrate, the first substrate and the second substrate An electron emission display device in which a substrate satisfies the following conditions in a driving process is provided.

0.9 ≤ T2/T1 ≤ 10.9 ≤ T2 / T1 ≤ 1

여기서, T1(℃)은 제1 기판의 온도를 나타내고, T2(℃)는 제2 기판의 온도를 나타낸다.Here, T1 (° C) represents the temperature of the first substrate, and T2 (° C) represents the temperature of the second substrate.

상기 구동 전극들은 전자 방출부들과 전기적으로 연결되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극들과 절연되어 위치하는 게이트 전극들을 포함할 수 있고, 구동 전극들 상부에 구동 전극들과 절연되어 위치하는 집속 전극을 더욱 포함할 수 있다.The driving electrodes may include cathode electrodes electrically connected to the electron emission parts, and gate electrodes positioned to be insulated from the cathode electrodes, and further include a focusing electrode positioned to be insulated from the driving electrodes on the driving electrodes. It may include.

상기 전자 방출부는 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C60 및 실리콘 나노와이어로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.The electron emission unit may include at least one material selected from the group consisting of carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons, C 60, and silicon nanowires.

상기 흑색층은 형광층들 사이에서 대략 80㎛의 폭을 가지며 형성될 수 있다. 스페이서들은 유전체로 이루어지고, 흑색층에 대응하여 위치할 수 있다.The black layer may be formed to have a width of approximately 80 μm between the fluorescent layers. The spacers are made of a dielectric and may be located corresponding to the black layer.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도로서, 일례로 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 표시 디바이스를 도시하였다.1 is a partially exploded perspective view of an electron emission display device according to an exemplary embodiment of the present invention. As an example, a field emission array (FEA) type electron emission display device is illustrated.

도면을 참고하면, 전자 방출 표시 디바이스는 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 대향 배치되는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)을 포함한다. 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 가장자리에는 밀봉 부재(도시하지 않음)가 배치되어 두 기판을 접합시키며, 내부 공간이 대략 10-6 torr의 진공도로 배기되어 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 및 밀봉 부재가 진공 용기를 구성한다.Referring to the drawings, the electron emission display device includes a first substrate 2 and a second substrate 4 which are disposed to be parallel to each other at predetermined intervals. Sealing members (not shown) are disposed at the edges of the first substrate 2 and the second substrate 4 to bond the two substrates, and the internal space is evacuated with a vacuum of approximately 10 −6 torr to allow the first substrate 2 to be bonded. ), The second substrate 4 and the sealing member constitute a vacuum container.

상기 제1 기판(2) 중 제2 기판(4)과의 대향면에는 전자 방출 소자들이 어레이를 이루며 배치되어 전자 방출 디바이스(100)를 구성하고, 전자 방출 디바이스(100)가 제2 기판(4) 및 제2 기판(4)에 제공된 발광 유닛(110)과 결합되어 전자 방출 표시 디바이스를 구성한다.On the opposite surface of the first substrate 2 to the second substrate 4, electron emission elements are arranged in an array to form the electron emission device 100, and the electron emission device 100 is connected to the second substrate 4. ) And the light emitting unit 110 provided on the second substrate 4 to form an electron emission display device.

먼저, 제1 기판(2) 위에는 제1 전극인 캐소드 전극들(6)이 제1 기판(2)의 일방향(도면의 y축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되고, 캐소드 전극들(6)을 덮으면서 제1 기판(2) 전체에 제1 절연층(8)이 형성된다. 제1 절연층(8) 위에는 제2 전극인 게이트 전극들(10)이 캐소드 전극(6)과 직교하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성된다.First, the cathode electrodes 6, which are first electrodes, are formed in a stripe pattern along one direction (y-axis direction in the drawing) of the first substrate 2, and the cathode electrodes 6 are formed on the first substrate 2. The first insulating layer 8 is formed on the entire first substrate 2 while covering it. Gate electrodes 10, which are second electrodes, are formed on the first insulating layer 8 in a stripe pattern along a direction orthogonal to the cathode electrode 6 (x-axis direction in the drawing).

상기에서 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)의 교차 영역이 하나의 단위 화소를 이루며, 캐소드 전극들(6) 위로 각 단위 화소마다 하나 이상의 전자 방출부(12)가 형성된다. 그리고 제1 절연층(8)과 게이트 전극(10)에는 각 전자 방출부(12)에 대응하는 개구부(81,101)가 형성되어 제1 기판(2) 상에 전자 방출부(12)가 노출되도록 한다.In the above, an intersection area between the cathode electrode 6 and the gate electrode 10 forms one unit pixel, and one or more electron emission units 12 are formed on each unit pixel above the cathode electrodes 6. Openings 81 and 101 corresponding to the electron emission portions 12 are formed in the first insulating layer 8 and the gate electrode 10 to expose the electron emission portions 12 on the first substrate 2. .

전자 방출부(12)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(12)는 일례로 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C60, 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질을 포함할 수 있으며, 전자 방출 부(12)의 제조법으로는 스크린 인쇄, 직접 성장, 화학기상증착 또는 스퍼터링 등을 적용할 수 있다.The electron emission unit 12 may be made of materials emitting electrons, for example, carbon-based materials or nanometer-sized materials, when an electric field is applied in a vacuum. The electron emission unit 12 may include, for example, carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons, C 60, silicon nanowires , and combinations thereof. Screen printing, direct growth, chemical vapor deposition or sputtering may be applied.

도면에서는 전자 방출부들(12)이 원형으로 형성되고, 각 단위 화소에서 캐소드 전극(6)의 길이 방향을 따라 일렬로 배열되는 구성을 도시하였다. 그러나 전자 방출부(12)의 평면 형상과 단위 화소당 개수 및 배열 형태 등은 도시한 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.In the drawing, the electron emission parts 12 are formed in a circular shape and arranged in a line along the length direction of the cathode electrode 6 in each unit pixel. However, the planar shape of the electron emission unit 12, the number and arrangement form per unit pixel, and the like are not limited to the illustrated example and may be variously modified.

또한 상기에서는 게이트 전극들(10)이 제1 절연층(8)을 사이에 두고 캐소드 전극들(6) 상부에 위치하는 구조에 대해 설명하였으나, 게이트 전극들이 제1 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극들 하부에 위치하는 구조도 가능하다. 이 경우 전자 방출부는 제1 절연층 위에서 캐소드 전극의 측면에 위치할 수 있다.In addition, the structure in which the gate electrodes 10 are positioned on the cathode electrodes 6 with the first insulating layer 8 therebetween has been described. However, the gate electrodes 10 have the first insulating layer therebetween. A structure located below the field is also possible. In this case, the electron emission part may be positioned on the side of the cathode electrode on the first insulating layer.

그리고 게이트 전극들(10)과 제1 절연층(8) 위로 제3 전극인 집속 전극(14)이 형성된다. 집속 전극(14) 하부에는 제2 절연층(16)이 위치하여 게이트 전극(10)과 집속 전극(14)을 절연시키며, 제2 절연층(16)과 집속 전극(14)에도 전자빔 통과를 위한 개구부(161,141)가 마련된다.The focusing electrode 14, which is a third electrode, is formed on the gate electrodes 10 and the first insulating layer 8. A second insulating layer 16 is positioned below the focusing electrode 14 to insulate the gate electrode 10 and the focusing electrode 14, and to pass the electron beam through the second insulating layer 16 and the focusing electrode 14. Openings 161 and 141 are provided.

집속 전극(14)은 전자 방출부(12)마다 이에 대응하는 하나의 개구부를 형성하여 각 전자 방출부(12)에서 방출되는 전자들을 개별적으로 집속하거나, 단위 화소 마다 하나의 개구부를 형성하여 하나의 단위 화소에서 방출되는 전자들을 포괄적으로 집속할 수 있다. 도 1에서는 두번째 경우를 도시하였다.The focusing electrode 14 forms one opening corresponding to each of the electron emission units 12 to individually collect electrons emitted from each electron emission unit 12, or one opening per unit pixel to form one opening. The electrons emitted from the unit pixel may be collectively focused. 1 shows the second case.

다음으로, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 일면에는 형광층(18), 일례로 적색과 녹색 및 청색의 형광층들(18R,18G,18B)이 임의의 간격을 두고 형성되 고, 각 형광층(18) 사이로 화면의 콘트라스트 향상을 위한 흑색층(20)이 형성된다. 형광층(18)은 제1 기판(2)에 설정되는 단위 화소에 한가지 색의 형광층(18R,18G,18B)이 대응하도록 형성된다.Next, on one surface of the second substrate 4 facing the first substrate 2, the fluorescent layer 18, for example, the red, green, and blue fluorescent layers 18R, 18G, and 18B may be disposed at random intervals. The black layer 20 is formed between the fluorescent layers 18 to improve contrast of the screen. The fluorescent layer 18 is formed so that the fluorescent layers 18R, 18G, and 18B of one color correspond to the unit pixels set on the first substrate 2.

형광층(18)과 흑색층(20) 위로는 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어진 애노드 전극(22)이 형성된다. 애노드 전극(22)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받으며, 형광층(18)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(2)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(4) 측으로 반사시켜 휘도를 높이는 역할을 한다.An anode electrode 22 made of a metal film such as aluminum is formed on the fluorescent layer 18 and the black layer 20. The anode 22 receives a high voltage necessary for accelerating the electron beam from the outside, and reflects the visible light emitted toward the first substrate 2 of the visible light emitted from the fluorescent layer 18 toward the second substrate 4 to improve luminance. Height plays a role.

한편, 애노드 전극은 금속막이 아닌 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 도전막으로 이루어질 수 있다. 이 경우 애노드 전극은 제2 기판(4)을 향한 형광층(18)과 흑색층(20)의 일면에 위치하며, 소정의 패턴으로 구분되어 복수개로 형성될 수 있다. 또한 애노드 전극으로서 전술한 투명 도전막과 금속막이 형광층(18)과 흑색층(20)의 양면에 동시에 형성되는 구조도 가능하다.On the other hand, the anode electrode may be made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) rather than a metal film. In this case, the anode electrode is positioned on one surface of the fluorescent layer 18 and the black layer 20 facing the second substrate 4, and may be formed in plural in a predetermined pattern. In addition, a structure in which the above-described transparent conductive film and the metal film are formed simultaneously on both surfaces of the fluorescent layer 18 and the black layer 20 as an anode electrode is also possible.

상기 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 사이에는 스페이서들(24)이 배치되어 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하고, 두 기판(2,4)의 간격을 일정하게 유지시킨다. 스페이서들(24)은 집속 전극(14)과 애노드 전극(22)의 단락을 방지할 수 있도록 글래스, 세라믹, 도는 강화 유리와 같은 유전체로 제작되며, 형광층(18)을 침범하지 않도록 흑색층(20)에 대응하여 위치한다. 도면에서는 일례로 벽체형(wall-type) 스페이서(24)를 도시하였다.Spacers 24 are disposed between the first substrate 2 and the second substrate 4 to support the compressive force applied to the vacuum container, and to maintain a constant gap between the two substrates 2 and 4. The spacers 24 are made of a dielectric such as glass, ceramic, or tempered glass to prevent short-circuit between the focusing electrode 14 and the anode electrode 22, and the black layer (not to invade the fluorescent layer 18). 20). In the drawings, a wall-type spacer 24 is shown as an example.

상기 구성의 전자 방출 표시 디바이스는 외부로부터 캐소드 전극들(6), 게이트 전극들(10), 집속 전극(14) 및 애노드 전극(22)에 소정의 전압을 공급하여 구동 한다.The electron emission display device having the above configuration is driven by supplying a predetermined voltage to the cathode electrodes 6, the gate electrodes 10, the focusing electrode 14, and the anode electrode 22 from the outside.

일례로 캐소드 전극들(6)과 게이트 전극들(10) 중 어느 한 전극들이 주사 구동 전압을 인가받아 주사 전극으로 기능하고, 다른 한 전극들이 데이터 구동 전압을 인가받아 데이터 전극으로 기능한다. 그리고 집속 전극(14)은 전자빔 집속에 필요한 전압, 일례로 0V 또는 수 내지 수십 볼트의 음의 직류 전압을 인가받으며, 애노드 전극(22)은 전자빔 가속에 필요한 전압, 일례로 수백 내지 수천 볼트의 양의 직류 전압을 인가받는다.For example, any one of the cathode electrodes 6 and the gate electrodes 10 receives a scan driving voltage to function as a scan electrode, and the other electrodes receive a data driving voltage to function as a data electrode. In addition, the focusing electrode 14 receives a voltage required for electron beam focusing, for example, 0 V or a negative DC voltage of several to several tens of volts, and the anode electrode 22 requires a voltage for accelerating the electron beam, for example, several hundred to several thousand volts. DC voltage of is applied.

그러면 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)간 전압 차가 임계치 이상인 단위 화소들에서 전자 방출부(12) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 집속 전극 개구부(141)를 통과하면서 전자빔 다발의 중심부로 집속되며, 애노드 전극(22)에 인가된 고전압에 이끌려 대응하는 형광층(18)에 충돌함으로써 이를 발광시킨다.As a result, an electric field is formed around the electron emission unit 12 in the unit pixels in which the voltage difference between the cathode electrode 6 and the gate electrode 10 is greater than or equal to a threshold, and electrons are emitted therefrom. The emitted electrons are focused to the center of the electron beam bundle while passing through the focusing electrode opening 141, and are attracted by the high voltage applied to the anode electrode 22 to collide with the corresponding fluorescent layer 18 to emit light.

전술한 전자 방출 표시 디바이스의 구동 과정에 있어서, 전자들이 방출되는 제1 기판(2) 측의 구동 전극들, 즉 캐소드 전극(6) 및 게이트 전극(10)과 전자를 가속시키는 제2 기판(4) 측의 애노드 전극(22)에서 열이 방출되며, 특히 전자 방출부(12)가 위치하는 제1 기판(2) 측의 구동 전극들에서 보다 많은 양의 열이 방출된다. 이로써 제1 기판(2)과 제2 기판(4)은 서로 다른 온도를 유지하게 되고, 이러한 온도 차이는 스페이서(24) 주위의 등전위선 변화와 전자빔 왜곡으로 이어진다.In the above driving process of the electron emission display device, the driving electrodes on the side of the first substrate 2 from which the electrons are emitted, that is, the cathode electrode 6 and the gate electrode 10, and the second substrate 4 for accelerating the electrons 4. Heat is emitted from the anode electrode 22 on the side of), and in particular, a greater amount of heat is emitted from the drive electrodes on the side of the first substrate 2 on which the electron emission portion 12 is located. As a result, the first substrate 2 and the second substrate 4 maintain different temperatures, and the temperature difference leads to the change of the equipotential line around the spacer 24 and the electron beam distortion.

따라서 본 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스는 전자빔 왜곡을 최소화하기 위하여 하기 조건을 만족한다.Therefore, the electron emission display device according to the present embodiment satisfies the following conditions in order to minimize electron beam distortion.

0.9 ≤ T2/T1 ≤ 10.9 ≤ T2 / T1 ≤ 1

여기서, T1(℃)은 제1 기판의 온도를 나타내고, T2(℃)는 제2 기판의 온도를 나타낸다.Here, T1 (° C) represents the temperature of the first substrate, and T2 (° C) represents the temperature of the second substrate.

도 2는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 온도 비율 변화에 따른 스페이서 주위의 전자빔 왜곡 정도를 나타낸 그래프이다. 그래프의 가로축은 T2/T1을 나타내고, 세로축은 스페이서(24) 주위의 전기장 변화로 인한 전자빔의 이동 거리(㎛)를 나타낸다.2 is a graph showing the degree of electron beam distortion around the spacer according to the change in the temperature ratio of the first substrate 2 and the second substrate 4. The horizontal axis of the graph represents T2 / T1, and the vertical axis represents the moving distance of the electron beam (mu m) due to the electric field change around the spacer 24.

실험에 사용된 전자 방출 표시 디바이스에서 형광층(18)은 대략 340㎛의 폭으로 형성되고, 흑색층(20)은 대략 80㎛의 폭을 가지며 각 형광층들(18) 사이에서 형광층(18)을 둘러싸도록 위치한다. 형광층(18)과 흑색층(20)의 폭은 다른 색의 형광층들(18R,18G,18B)이 서로 이웃하게 배치되는 방향(도면의 x축 방향), 즉 통상적으로 화면의 수평 방향을 따라 측정되는 폭으로 정의할 수 있다.In the electron emission display device used in the experiment, the fluorescent layer 18 is formed to have a width of approximately 340 μm, and the black layer 20 has a width of approximately 80 μm and the fluorescent layer 18 is disposed between the respective fluorescent layers 18. ) So that it surrounds The width of the fluorescent layer 18 and the black layer 20 is a direction in which the fluorescent layers 18R, 18G, and 18B of different colors are disposed adjacent to each other (the x-axis direction in the drawing), that is, the horizontal direction of the screen. It can be defined as the width measured accordingly.

그리고 전자빔의 이동 거리는 전자빔이 대응하는 단위 화소의 형광층(18)을 향해 직진했을 때의 전자빔 스폿 위치를 기준으로, 형광층(18)의 폭 방향(도면의 x축 방향)을 따라 왜곡된 전자빔 스폿 위치까지의 거리로 정의할 수 있다.The moving distance of the electron beam is an electron beam distorted along the width direction (x-axis direction in the drawing) of the fluorescent layer 18 on the basis of the electron beam spot position when the electron beam goes straight toward the fluorescent layer 18 of the corresponding unit pixel. It can be defined as the distance to the spot position.

도 2를 참고하면, 제1 기판과 제2 기판의 온도 비율(T2/T1)이 본 실시예의 수식 조건을 만족할 때, 전자빔 이동 거리가 80㎛ 이하임을 알 수 있으며, 이 결과는 전자빔이 흑색층(20) 영역 안에서 전자빔 스폿을 형성하여 타색 발광을 일으키지 않음을 의미한다.Referring to FIG. 2, when the temperature ratio (T2 / T1) of the first substrate and the second substrate satisfies the modification condition of the present embodiment, it can be seen that the electron beam moving distance is 80 μm or less, and the result shows that the electron beam has a black layer. This means that the electron beam spot is formed in the area (20) so that no other color emission occurs.

이와 같이 본 실시예의 전자 방출 표시 디바이스는 제1 기판과 제2 기판의 최적화된 온도 설정을 통해 스페이서(24) 주변의 전자빔 왜곡을 억제하여 형광층(18)의 타색 발광을 억제하며, 그 결과 화면의 색순도를 개선하여 표시 품질을 높이는 효과를 갖는다.As described above, the electron emission display device of the present embodiment suppresses electron beam distortion around the spacer 24 by optimizing temperature settings of the first substrate and the second substrate, thereby suppressing the light emission of the fluorescent layer 18. It has the effect of improving the display purity by improving the color purity.

상기에서는 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 표시 디바이스에 대해 설명하였으나, 본 발명의 전계 방출 어레이형에 한정되지 않고 전자 방출 디바이스와 발광 유닛 및 스페이서들을 구비하는 다른 타입의 전자 방출 표시 디바이스에도 용이하게 적용 가능하다.In the above, the field emission array (FEA) type electron emission display device has been described. Applicable

또한, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it is within the scope of the present invention.

이와 같이 본 발명에 의한 전자 방출 표시 디바이스는 제1 기판과 제2 기판의 온도 최적화를 통해 전자 방출 표시 디바이스 구동시 스페이서 주변으로 발생하는 전자빔 왜곡을 억제한다. 따라서 본 발명에 의한 전자 방출 표시 디바이스는 전자빔의 타색 발광을 억제하여 화면의 색순도를 향상시켜 표시 품질을 높이는 효과를 구현한다.As described above, the electron emission display device according to the present invention suppresses electron beam distortion generated around the spacer when the electron emission display device is driven through temperature optimization of the first substrate and the second substrate. Accordingly, the electron emission display device according to the present invention suppresses the emission of other colors of the electron beam, thereby improving the color purity of the screen, thereby realizing the effect of improving the display quality.

Claims (6)

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과;A first substrate and a second substrate disposed to face each other; 상기 제1 기판에 형성되는 전자 방출부들과;Electron emission parts formed on the first substrate; 상기 제1 기판에 제공되어 상기 전자 방출부들의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들과;Drive electrodes provided on the first substrate to control electron emission of the electron emission parts; 상기 제2 기판의 일면에 서로 이웃하게 형성되는 형광층들 및 흑색층과;Fluorescent layers and a black layer formed adjacent to each other on one surface of the second substrate; 상기 형광층들과 흑색층의 어느 일면에 형성되는 애노드 전극; 및An anode formed on one surface of the fluorescent layers and the black layer; And 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치하는 스페이서들을 포함하고,Spacers positioned between the first substrate and the second substrate, 상기 제1 기판과 제2 기판이 구동 과정에서 하기 조건을 만족하는 전자 방출 표시 디바이스.An electron emission display device in which the first substrate and the second substrate satisfy the following conditions in a driving process. 0.9 ≤ T2/T1 ≤ 10.9 ≤ T2 / T1 ≤ 1 여기서, T1(℃)은 제1 기판의 온도를 나타내고, T2(℃)는 제2 기판의 온도를 나타낸다.Here, T1 (° C) represents the temperature of the first substrate, and T2 (° C) represents the temperature of the second substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동 전극들이 상기 전자 방출부들과 전기적으로 연결되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극들과 절연되어 위치하는 게이트 전극들을 포함하는 전자 방출 표시 디바이스.And cathode electrodes in which the driving electrodes are electrically connected to the electron emission parts, and gate electrodes insulated from the cathode electrodes. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 구동 전극들 상부에서 구동 전극들과 절연되어 위치하는 집속 전극을 더욱 포함하는 전자 방출 표시 디바이스.And a focusing electrode positioned to be insulated from the driving electrodes on the driving electrodes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자 방출부가 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C60 및 실리콘 나노와이어로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 전자 방출 표시 디바이스.And at least one material selected from the group consisting of carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons, C 60 and silicon nanowires. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 흑색층이 상기 형광층들 사이에서 대략 80㎛의 폭을 가지며 형성되는 전자 방출 표시 디바이스.And the black layer is formed between the fluorescent layers with a width of approximately 80 μm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스페이서들이 유전체로 이루어지며, 상기 흑색층에 대응하여 위치하는 전자 방출 표시 디바이스.And the spacers are made of a dielectric and positioned to correspond to the black layer.
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